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AUFBRUCH EINES ENERGIETRÄGES AUS DER NISCHE – ROLLEN UND GESCHÄFTSMODELLE FÜR ENERGIEVERSORGER IN DER GRÜNEN WASSERSTOFFWIRTSCHAFT

Kaum ein energiewirtschaftliches Thema hat in den vergangenen Jahren einen «Hype» erfahren, wie ihn der grüne Wasserstoff derzeit durchlebt. Der vorliegende Artikel entwirft ein Szenario für die mögliche Entwicklung von grünem Wasserstoff aus seiner aktuellen Nischenposition zu einem zentralen Stützpfeiler der Energiewende. Darauf aufsetzend werden mögliche Rollen und Geschäftsmodelle für Energieversorger skizziert und Handlungsmöglichkeiten aufgezeigt.

Kaum ein energiewirtschaftliches Thema hat in den vergangenen Jahren einen «Hype» erfahren, wie ihn der grüne Wasserstoff derzeit durchlebt. Der vorliegende Artikel entwirft ein Szenario für die mögliche Entwicklung von grünem Wasserstoff aus seiner aktuellen Nischenposition zu einem zentralen Stützpfeiler der Energiewende. Darauf aufsetzend werden mögliche Rollen und Geschäftsmodelle für Energieversorger skizziert und Handlungsmöglichkeiten aufgezeigt.

Im Prozess der Energiewende zeigen sich derzeit erste Lücken, welche die aktuell verfolgten Technologiepfade voraussichtlich nicht schliessen können. Hierzu zählen beispielsweise der Schwerlastverkehr, bei
dem hohe Reichweiten und benötigte Zuladungen gegen Batterien sprechen, die Stahl- und Chemieindustrie sowie die Wärmebereitstellung in Bestandsgebäuden. Politik, Investoren und Unternehmen der Branche sind der Meinung, dass Wasserstoff diese Lücken füllen kann.

Da in der Schweiz (noch) eine nationale Wasserstoffstrategie fehlt, lohnt der Blick über die Landesgrenzen. Die Europäische Union strebt im Rahmen des Green Deal den Aufbau von Elektrolysekapazität im Umfang von 6 GW bis 2024 und 40 GW bis 2030 an. Der Anteil von Wasserstoff am gesamten Energieverbrauch soll von aktuell ca. zwei Prozent auf 13 – 14 Prozent in 2025 steigen.1 Deutschland zielt auf Kapazitäten von 5 GW bis 2030 und 10 GW
bis 2035 ab. Das gesamte Fördervolumen für den Aufbau von Erzeugungskapazität, die Umstellung von Produktionsanlagen sowie die Forschung & Entwicklung übersteigt in den kommenden Jahren die Summe von 10 Mrd. Euro.2 Ebenso wichtig wie diese Zahlen ist der Anspruch in Deutschland und der EU: nachdem die Digitalisierung weitgehend verschlafen wurde, soll im Bereich «Clean Energy» eine weltweite Führungsrolle erreicht werden.

Gemeinsam ist allen politischen Überlegungen der lange Zeitraum, bis eine durchgängige Wasserstoffwirtschaft erreicht wird. Um zu verstehen, welche Rolle Energieversorger in der Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft kurz- bis mittelfristig übernehmen können, ist es daher wichtig vor zudenken, wie die Technologiediffusion erfolgen könnte. Grosse technologische Transitionen starten mit besonderen Anforderungen. In diesen Nischen werden Erfahrungen mit Technologie gesammelt und erste Skaleneffekte erzielt. Aus diesen Nischen heraus werden weitere Anwendungen erschlossen, bis bestehende Technologien vollständig ersetzt sind.3

Für den Wasserstoff in der Schweiz – aber auch in den Nachbarländern – könnte die Entwicklung in drei Phasen erfolgen (vgl. Abbildung 1). Erste Nischen dürften weitgehend geschlossene, lokale Wasserstoffkreisläufe sein. Hier würde Wasserstoff erzeugt, (z. B. aus regenerativen Quellen wie PV, Wind, Wasser), über kurze Wege transportiert und dann direkt in entsprechende Anwendungen überführt. Derzeit zeichnen sich insbesondere drei Anwendungsfälle ab:

• Mobilität – insbesondere im Schwerlastverkehr wie im Schweizer Projekt Hydrospider, darüber hinaus im ÖV (Züge, Busse) wie in Projekten in Norddeutschland.

• Industrielle Anwendungen – beispielsweise bei der Umstellung der Stahlproduktion von Voestalpine im österreichischen Linz oder im geplanten Projekt HyBit mit ArcelorMittal.

• Power-to-Gas – beispielsweise im Projekt der Limeco in Dietikon oder in Projekten von Greenpeace Energy ebenfalls im windreichen Norddeutschland.

Bezüglich der skizzierten Entwicklung und wie lange die einzelnen Phasen dauern werden bestehen derzeit noch erhebliche Unsicherheiten. Diese liegen in den tatsächlich realisierbaren Erfolgen in der Technologieentwicklung, der Ausgestaltung und dem Umfang politischer Fördermechanismen, dem gesellschaftlichen Druck und den internationalen Erwartungen an die zukünftige Rolle des Wasserstoffs. Zudem verläuft der Entwicklungsprozess nicht unbedingt linear – bereits heute zeigen sich erste regionale Kreisläufe, die durchaus einer Phase zwei zuordenbar wären (z.B. das Projekt GET H2 mit einer Elektrolyseurleistung von > 100 MW und einer Netzstruktur von der Niederländischen Grenze bis in die Industriezentren im Ruhrgebiet).

Wir sehen sieben unterschiedliche Rollen, die Energieversorger und Stadtwerke exklusiv oder in Kombination in den lokalen Kreisläufen einnehmen können. Die häufig gute lokale Vernetzung sowie die Kenntnis der Energieflüsse legen die Rolle eines Integrators nahe. Dieser bringt potenzielle Anbieter und Nachfrager in einem frühen Stadium zusammen, klärt entscheidende konzeptionelle Fragen und ermöglicht so überhaupt das Entstehen der ersten Kreisläufe. Weitere Rollen hängen dann von den individuellen Voraussetzungen und den ggf. bestehenden «Lücken» in den lokalen Wasserstoffkreisläufen ab.

Die Elektrolyse von Wasserstoff ist energieintensiv. Goldman Sachs unterstellt daher einen Anstieg der europäischen Stromnachfrage um ca. 100 Prozent im Zeitraum 2020 bis 2050 allein durch den angestrebten Zubau an Elektrolyseuren.4 Sofern ein Werk bereits über regenerative Kapazitäten verfügt, können diese ggf. temporär für die Elektrolyse genutzt werden. Vor dem Hintergrund der Bedarfsentwicklung erscheint aber auch der Auf-/Ausbau von Kapazitäten in der Rolle als (Grün)Stromerzeuger attraktiv. Aufgrund der thematischen Nähe zur klassischen Energieerzeugung kann sich für Energieversorger die Rolle des Wasserstoff-Erzeugers anbieten. Dieser betreibt einen Park an Elektrolyseuren und vermarktet die erzeugten Mengen. Eine konsequente Weiterentwicklung der bestehenden Aktivitäten kann zudem in der Rolle des Energiedienstleisters liegen. Neben der Projektierung von dezentralen Anlagen (Elektrolyseure, Brennstoffzellenheizungen, etc.) können neue Felder für das Contracting (inklusive oder exklusive Betrieb) erschlossen werden und der CO2-Fussabdruck von Stadtwerkekunden kann nachhaltig verkleinert werden. Anders als in der Schweiz, in der die öffentliche Diskussion um die Zukunft der Gasnetze vom Ausstieg geprägt ist, erfolgt in Deutschland derzeit die Vorbereitung der Umnutzung für die Wasserstoffwirtschaft. Für Gasversorger oder Stadtwerke mit Gasnetzen eröffnet sich daher fast zwangsläufig die Rolle als Wasserstoff-Logistiker. Auch auf der Verbraucherseite bietet H2 die Möglichkeit, eigene Verbräuche von konventionellen Energieträgern zur reduzieren. Kehrichtfahrzeuge oder Bussen im ÖV sind stabile Abnehmer von Wasserstoff. Zudem kann Wasserstoff dem bestehenden Gas beigemischt werden mit dem Ziel, dem Kunden Gastarife mit grünem Wasserstoff anzubieten, wie Greenpeace Energy es seit vielen Jahren praktiziert. Abschließend ist aktuell noch eine Zurückhaltung auf Investorenseite bei der Finanzierung von Elektrolyseuren zu spüren, insbesondere aufgrund ausgeprägter Abnahmerisiken. In der Rolle eines Co-Investors können Energieversorger hier einen entscheidenden Beitrag leisten, um weitere Kapitalzuströme zu ermöglichen.

Für Stadtwerke ergeben sich eine Vielzahl von Rollen, in denen sich jeweils diverse Geschäftsmodelle abzeichnen. Die Wirtschaftlichkeit mag heute noch viele dieser Geschäftsmodelle als Zukunftswunsch erscheinen lassen. Aber ein Rückblick auf die Entwicklung der regenerativen Erzeugung zeigt auch: Förderung und technologischer Fortschritt können dazu führen, dass der Wandel schneller kommt, als viele erwarten.

Quelle: Dr. Stephan Speith/ EnergieRundschau.ch vom 03. November 2020